Контактная площадка (bond pad, bonding area) — это терминалированный металлизированный участок на поверхности кристалла (die) или подложки (substrate), предназначенный для создания физического и электрического соединения с внешним миром. Она является конечной точкой внутренней разводки кристалла и служит интерфейсом для технологии проволочной сварки (wire bonding), соединения перевёрнутым кристаллом (flip-chip bonding) или прямого контактного зондирования при тестировании. В отличие от более общего понятия «контактный рисунок» (land pattern), которое описывает совокупность площадок на печатной плате под компонент, контактная площадка — это конкретный элемент на полупроводниковом кристалле или керамической/органической подложке.
Конструкция и материалы
Площадка формируется в процессе изготовления кристалла и состоит из нескольких слоёв: нижнего барьерного слоя (например, титан-вольфрам, TiW), основного проводящего слоя (обычно алюминий, Al, или медь, Cu) и, возможно, верхнего защитного покрытия (например, палладий, Pd) для предотвращения окисления и улучшения свариваемости. Размеры площадок для проволочной сварки составляют обычно 60x80 мкм и более, а для flip-chip — могут быть менее 40 мкм.
Требования и контроль
К площадкам предъявляются строгие требования по геометрии (размер, форма), адгезии металлизации, чистоте поверхности и отсутствию дефектов (царапин, остатков пассивации). Контроль осуществляется методами микроскопии и электротестирования. Нарушение целостности площадки ведёт к невозможности формирования надёжного соединения (bond) и является браком кристалла.
Роль в технологии корпусирования
Контактные площадки служат мишенями для операций корпусирования (packaging). При проволочной сварке на них формируется шариковое (ball bond) или клиновое (wedge bond) соединение. В технологии flip-chip они соединяются с припойными шариками (solder bumps) или медными столбиками (copper pillars). Таким образом, качество и воспроизводимость любого процесса межсоединения в микроэлектронике в первую очередь зависят от свойств контактных площадок.
Источники: Стандарты IPC-7091 (Flip Chip and Wire Bond BGA), JEDEC публикации по технологии корпусирования, учебники по полупроводниковой технологии.